Buongiorno Stefano Rosa. Ti ringrazio per aver accettato l’invito a questa intervista. Puoi raccontarci di cosa ti occupi e il suo percorso fino a questo punto?
Ciao Beatrice! Grazie per avermi invitato a questa intervista. Sono laureato in biotecnologie molecolari all’Università degli Studi di Milano e sto seguendo un percorso dottorale principalmente improntato sull’identificazione e caratterizzazione di peptidi (ovvero proteine molto piccole) con attività antimicrobica. Questo lavoro è nel contesto del progetto NoPEST (Novel PESTicides for a sustainable agriculture), finanziato dalla Comunità Europea, il cui scopo è lo sviluppo di prodotti “eco-friendly” (basati sui peptidi) come alternativa ad alcuni fungicidi presenti attualmente sul mercato, specialmente quelli che presentano un rischio per la sicurezza dell’ambiente e dell’uomo.
Relativamente ai peptidi come alternative ai fungicidi classici. Puoi parlarcene?
Come dicevo nella risposta alla domanda precedente, il settore della lotta chimica alle malattie delle piante soffre di alcune problematiche, ad esempio, alcuni fungicidi presentano un rischio per la salute di ambiente e uomo, inoltre, molti microorganismi dannosi (patogeni) bersagliati da questi fungicidi, hanno sviluppato resistenza e quindi non possono più essere controllati usando i prodotti attualmente disponibili. Di conseguenza, da una parte cerchiamo un’alternativa più “green”, in quanto cerchiamo di isolare peptidi in grado di causare meno danni possibile ad ambiente e uomo e, dall’altra, cerchiamo di sconfiggere questi episodi di resistenza sempre più frequenti. Aggiungerei che questi tipi di molecole dovrebbero presentare una minor persistenza dei fungicidi in commercio e quindi ridurre gli effetti a lungo termine causati dal loro accumulo ambientale.
Qual è il meccanismo d’azione di questi peptidi?
Nei nostri laboratori abbiamo sviluppato una metodologia (Fig. 2) che ci permette di selezionare queste molecole peptidiche in base alla loro abilità di bloccare l’attività di alcuni enzimi, essenziali per la sopravvivenza di microorganismi dannosi per le piante coltivate. Il peptide, una volta applicato sulla pianta infetta, entra nelle cellule del patogeno, blocca l’enzima bersaglio e di conseguenza la sua attività, risultando in un blocco della crescita e della sua capacità di produrre danni alla pianta. Il metodo di selezione sviluppato permette di ridurre l’impatto ambientale in quanto siamo in grado di “colpire” specificamente l’enzima di nostro interesse, così facendo, riduciamo di gran lunga la possibilità che i nostri peptidi abbiano effetti avversi su altri organismi, come l’uomo.
Quali sono i vantaggi di questa tecnica? Possono essere utilizzati contro ogni tipo di patogeno fungino?
Buona parte dei pregi li ho precedentemente descritti, ovvero, specificità per il patogeno che si vuole combattere e di conseguenza minor impatto sulla salute di ambiente ed esseri viventi. Potrei aggiungere, che il nostro metodo di selezione è molto rapido, quindi permette di selezionare molecole con attività antimicrobica in tempi brevi. Tendenzialmente qualsiasi tipo patogeno (non solo fungino) può essere combattuto usando questa strategia. Infatti, sempre nei nostri laboratori stiamo selezionando peptidi capaci di bloccare le infezioni causate da diversi tipi di funghi (Fig. 3) e stiamo esplorando le potenzialità della tecnologia anche per applicazioni mediche, come l’isolamento di antivirali per contrastare infezioni da SARS-CoV2.
Cosa rende l’utilizzo dei peptidi così importanti per il futuro della lotta ai miceti dannosi?
Difficile fare previsioni precise, come sperimentazione siamo ancora a livello di laboratorio. Servono validazioni in campo della tecnologia, serve portare il tutto su scala industriale, ottimizzando il processo produttivo, la formulazione del prodotto finale e il metodo di applicazione in campo, prima di poter avere un’idea dell’impatto reale. Mi sento semplicemente di dire, che i risultati ottenuti in questi anni di lavoro sono davvero promettenti! Inoltre, l’avvento di nuove tecnologie faciliterà il superamento degli ostacoli che incontreremo lungo il percorso. A piccoli passi impareremo il modo migliore di sfruttare le nostre molecole e, se tutto manterrà le promesse, sono sicuro che avrà un impatto più che positivo per la sicurezza alimentare e ambientale.
Pensi che gli agricoltori o chi utilizza fitofarmaci siano aperti a questi nuovi prodotti e tecniche?
Credo che potrebbero risultare abbastanza persuasi dall’utilizzo di questo tipo di tecnologia, visto che tutto il mondo (agricolo e in generale) si sta spostando verso la sostenibilità e questa tecnologia sposa perfettamente l’obiettivo. Senza contare che la Comunità Europea (e non solo), sta investendo sempre di più nella ricerca finalizzata a trovare soluzioni alternative a quelle attuali per combattere i patogeni delle piante coltivate, inoltre, queste istituzioni, stanno eliminando i fitofarmaci (tra cui i fungicidi) più inquinanti dal commercio. Questo testimonia ancor di più la tendenza che sta prendendo il settore agroalimentare.
Ringraziandoti per questo suo intervento, vorrei chiederti come vedi il futuro dell’ambito in cui lavora e le tue prospettive?
Il mio ambito sarà in continua evoluzione e presenterà sempre nuove sfide. Però sono convinto che contribuirà, insieme allo sforzo di svariati gruppi di ricerca nel mondo che stanno cercando soluzioni simili alle nostre o comunque complementari, a creare in un futuro (neanche troppo distante) un sistema agro-alimentare, che non rinuncerà ai livelli di produzione, ma lo farà in maniera più consapevole e sostenibile. Per quel che riguarda me, finirò il dottorato entro un anno e mi guarderò intorno nella speranza di trovare una nuova stimolante sfida. Che chissà, magari, mi ricondurrà all’ambito di cui ho parlato oggi con voi. Ti ringrazio per avermi dato la possibilità di fare due chiacchere con te. Spero che l’argomento sia risultato interessante e vorrei dire che per curiosità e aggiornamenti si può visitare il sito del progetto NoPEST (https://www.h2020nopest.org/) e i relativi canali social (Instagram, Twitter e Facebook).
Per approfondire…
- Colombo, M., Masiero, S., Rosa, S., Caporali, E., Toffolatti, S. L., Mizzotti, C., … & Pesaresi, P. (2020). NoPv1: a synthetic antimicrobial peptide aptamer targeting the causal agents of grapevine downy mildew and potato late blight. Scientific reports, 10(1), 1-18.
- Forlani, S., Cozzi, C., Rosa, S., Tadini, L., Masiero, S., & Mizzotti, C. (2020). HEBE, a novel positive regulator of senescence in Solanum lycopersicum. Scientific reports, 10(1), 1-13.
- Rosa, S., Bertaso, C., Pesaresi, P., Masiero, S., & Tagliani, A. (2021). Synthetic Protein Circuits and Devices Based on Reversible Protein-Protein Interactions: An Overview. Life, 11(11), 1171.
- Rosa, S., Pesaresi, P., Mizzotti, C., Bulone, V., Mezzetti, B., Baraldi, E., & Masiero, S. (2021). Game-changing alternatives to conventional fungicides: Small RNAs and short peptides. Trends in Biotechnology.